蛋白质降解及氨基酸代谢.ppt

关于蛋白质降解及氨基酸代谢第1页，共35页，星期日，2025年，2月5日蛋白质降解细胞外降解细胞内降解不依赖于ATP的降解途径发生在溶酶体依赖于ATP的降解途径i)N-端规则和“PEST”序列ii)需要泛素iii)降解发生在蛋白酶体iiii)高度调控第2页，共35页，星期日，2025年，2月5日N-端规则一种蛋白质的半衰期与N-端氨基酸的性质有关。如果一种蛋白质N端的氨基酸是Met,Ser,Ala,Thr,Val或Gly，则半衰期较长，大于20个小时。如果一种蛋白质的N端氨基酸是Phe,Leu,Asp,Lys或Arg，则半衰期较短，3分钟或者更短。第3页，共35页，星期日，2025年，2月5日N-端氨基酸与蛋白质半寿期之间的关系N-端残基半寿期（half-time）稳定性氨基酸残基:Met，Gly，Ala，Ser，Thr，Val20个小时去稳定的氨基酸残基Ile,Gln约30分钟Tyr,Glu约10分钟Pro约7分钟Leu,PHe,Asp,LysArg约3分钟约2分钟第4页，共35页，星期日，2025年，2月5日PEST蛋白富含Pro(P),Glu(E),Ser(S)和Thr(T)序列的蛋白质质被称为PEST蛋白，它们比其他蛋白质更容易发生水解。第5页，共35页，星期日，2025年，2月5日泛素泛素广泛存在于古细菌和所有的真核生物，但不存在于真细菌。它由76个氨基酸残基组成，是一种高度保守的蛋白质。在三维结构上，泛素则是一个结构紧密的球蛋白，但其C-端四肽序列（Leu-Arg-Gly-Gly）离开蛋白主体伸向水相，这有助于它与其它蛋白质形成异肽键。泛素本身并不降解蛋白质，它仅仅是给降解的靶蛋白打上标记，降解过程由26S蛋白酶体执行。泛素是一种热激蛋白第6页，共35页，星期日，2025年，2月5日泛素的三维结构及其与靶蛋白形成的异肽键第7页，共35页，星期日，2025年，2月5日蛋白质泛酰化与蛋白质的定向水解第8页，共35页，星期日，2025年，2月5日泛酰化的类型及其功能第9页，共35页，星期日，2025年，2月5日蛋白酶体20S核心颗粒，形状如桶，为大的多功能蛋白酶复合物，降解细胞内多聚泛酰化的蛋白质19S帽状调节颗粒，负责识别泛酰化的蛋白质，并将它们去折叠以及输送到CP的蛋白酶活性中心。26S第10页，共35页，星期日，2025年，2月5日蛋白酶体的结构以及靶蛋白进入蛋白酶体的水解过程第11页，共35页，星期日，2025年，2月5日氨基酸代谢1.氨基酸降解1)氨基的去除脱氨基i)L-氨基酸氧化酶ii)D-氨基酸氧化酶iii)谷氨酸脱氢酶转氨基联合脱氨基2)碳骨架的命运生酮氨基酸和生糖氨基酸3)氨基的排泄和解毒2.氨基酸合成第12页，共35页，星期日，2025年，2月5日氧化脱氨基反应第13页，共35页，星期日，2025年，2月5日谷氨酸脱氢酶催化的氧化脱氨基反第14页，共35页，星期日，2025年，2月5日转氨基反应转氨基反应是指一种氨基酸的氨基被转移到一种α-酮酸的酮基上形成一种新的氨基酸和一种新的α-酮酸的过程。催化此反应的酶被称为转氨酶。转氨反应是完全可逆的，因此它既参与氨基酸的降解，又参与氨基酸的合成。转氨酶有多种，但是每一种转氨酶都需要磷酸吡哆醛作为辅基，而且绝大多数转氨酶以谷氨酸作为氨基的供体或者以α-酮戊二酸为氨基的受体。并不是所有的氨基酸都可以发生转氨基反应，Thr,Pro,lys是例外。第15页，共35页，星期日，2025年，2月5日转氨酶辅基与酶蛋白之间的连接赖氨酸侧链磷酸吡哆醛第16页，共35页，星期日，2025年，2月5日转氨基反应第17页，共35页，星期日，2025年，2月5日谷丙转氨酶催化的转氨基反应第18页，共35页，星期日，2025年，2月5日联合脱氨基反应第19页，共35页，星期日，2025年，2月5日C骨架的命运生糖氨基酸：其他生酮氨基酸:LeuLys生酮兼生糖氨基酸:Trp,Thr,Tyr,Ile,Phe(tttip)第20页，共35页，星期日，2025年，2月5日氨基酸碳骨架的代谢第21页，共35页，星期日，2025年，2月5日铵离子的命运直接排出体外植物将其转变成Asn(Asn合成酶)动物将其转变成G